轴类零件数控加工工艺设计

目 录前 言 .31零件图数控加工工艺分析 .61.1 读图 审图 .61.2 零件图结构工艺分析 .72定位基准的选择 .83零件表面加工方法的选择 （机械制造工艺设计简明手册） .84选择数控机床 .85确定机械加工余量及毛坯尺寸 设计毛坯图 .95.1 确定机械加工余量 （机械制造工艺设计简明手册） .95.2 确定毛坯及尺寸 .95.3 设计毛坯图 .105.3.1 确定毛坯尺寸公差 .105.3.2 确定毛坯热处理 .105.3.3 本轴零件毛坯图如 5.3.2-1.116. 工序设计 .116.1 制订工艺路线 .116.2 选择加工设备与工艺装备 .126.3 选择刀具 .136.4 量具的选择 .136.5 确定工序尺寸 .146.5.1 确定圆柱面的工序尺寸 .156.5.2 确定轴向工序尺寸 .156.5.3 确定工序尺寸 2L、 1.196.5.5 确定工序尺寸 5、 4、 35、 4L及走刀路线 .20如图 6.5.5-1.207 确定切削用量 .217.2 工序车端面 粗 半精 精车右端各部 .249 数控加工程序单 .32结 束 语 .34前 言随着科学技术技术突飞猛进的发展，机电产品更新换代速度加快，对零件加工的精度和表面质量的要求也越来越高，数控机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标，数控机床能否发挥其高性能，高精度和高效率，并获得良好的效益，关键取决于其可靠性的高低。21 世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控装备的各个方面，为追求加工效率和加工质量方面的智能化，为提高驱动性能及使用连接方面的智能化，如前馈控制，电动机参数的自适应运算，自动识别负载自动选定模型等；为简化编程，简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程，智能化的人机界面；还有智能诊断，智能监控等方面的内容，以方便系统的诊断和维修。数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是：数控机床能方便地与 CAD、CAM、CAPP 及 MTS 等联结，向信息集成方向发展。其重点是以提高系统的可靠性，实用化为前提，以易于联网和集成为目标，注重加强单元技术的开拓和完善。从点、线向面的方向发展，另一方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性自动化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段，是各国制造业发展的主流趋势，是先进制造领域的基础技术。我选择这个题目是因为此零件既包括了数控车床的又含有普通车床以及铣端面打中心孔机床的加工。用到了铣端面、钻中心孔、钻孔、扩孔、攻螺纹。对我们学过的知识大致都进行了个概括总结。这份毕业设计主要分为 5 个方面：1.抄画零件图 2.工艺分析 3.工艺设计 4.计算编程，5 填写工艺卡片。零件图通过在 AUTOCAD 上用平面的形式表现出来，更加清楚零件结构形状。然后具体分析零件图由那些结构形状组成。数控加工工艺分析，通过对零件的工艺分析，可以深入全面地了解零件，及时地对零件结构和技术要求等作必要的修改，进而确定该零件是否适合在数控机床上加工，适合在哪台数控机床上加工，此零件我选择在 CAK6140 控车床上进行,在一次安装中,可以完成零件上平面车锥面,车圆弧以及圆柱表面。分析某台机床上应完成零件那些工序或那些工序的加工等。需要选择定位基准；零件的定位基准一方面要能保证零件经多次装夹后其加工表面之间相互位置的正确性，另一方面要满足数控车床工序集中的特点即一次安装尽可能完成零件上较多表面的加工。定位基准最好是表面已有的面或孔。再确定所有加工表面的加工方法和加工方案；选择刀具和切削用量。然后拟订加工方案确定所有工步的加工顺序，把相邻工步划为一个工序，即进行工序划分；先面后孔的加工顺序，因为平面尺寸轮廓较大，用平面定位比较稳定，先加工平面后在普通车床上加工孔。最后再将需要的其他工序，衔接于数控加工工序序列之中，就得到了要求零件的数控加工工艺路线。工艺设计是通过工艺分析划分好各个工序，然后用数控加工工件安装和零点设定卡把零件按工序加工的多少把它表现出来使更加明了。最后，查表填写数控加工工序卡、数控刀具卡、刀具运动轨迹路径及坐标点、程序表。1零件图数控加工工艺分析抄画零件图1.1 读图 审图该轴零件形状比较复杂,它包括外圆、圆锥面、端面、型面、外螺纹、倒角、退刀槽、圆弧等表面的加工。所注尺寸详细、正确。符合数控加工工艺的特点。表面粗糙度 Ra1.6um，提高零件的表面的质量和加工精度，公差等级为中级以上，可对该零件进行双面或多面的顺序加工。采用零件轮廓或两顶尖、辅助工件等基准定位。加工工序较集中，尺寸集中标注方法，利于编程、设计基准、工艺基准与编程原点的统一。1.2 零件图结构工艺分析该轴零件为锻件，有圆弧表面 R36,以及外圆柱表面 R36，外圆 ，加工圆锥锥度 8.5，切沟槽 ，公称直径 46，导程为 3，0.248 0.24螺距 1.5的右旋普通粗牙外螺纹，旋合长度为 16，退刀槽为 52，外螺纹倒角 145；公称直径为 30，螺距为 1.5的右旋细牙内螺纹，退刀槽为 42内螺纹加工深度为 32，内螺纹倒角为 245。加工最大外圆 。0.2961.3 材料分析技术要求表面粗糙度该轴零件加工的部位较多，刀具与工件之间的切削力较大。工件材料的可切削性能。内外螺纹装配时应该满足的要求，强度、硬度、塑性、提供冷切削加工、机械性能都跟工件的材料有关。所以选择 45 钢为该轴零件的材料。45钢的化学成分中含0.42% 0.50% ，Si0.170.37%，Mn0.50 0.80%，P0.035%，S0.035%，Cr0.25%，N0.25%，Cu0.25%。45 钢在进行冷加工时硬度要求，热轧钢，压痕直径不小于 3.9，布氏硬度不小于241HB，退火钢压痕直径不小于 4.4，布氏硬度不小于 187HB。45 钢的机械性能：335 ， 600 ，40%，Ak47J。45 钢相对切削性硬质合sMpabpa金刀具 1.0，高速钢刀具 1.0，45 钢经济合理对加工刀具的要求也合理，45 钢用途广泛，主要是用来制造汽轮机、压缩机，泵的运动零件制造齿轮、轴活塞销等零件， 。根据以上数据适合该轴的加工。技术要求：端面可以打中心孔，不要求保留中心孔的零件，故采用 60A型中心孔。轴状原料最小直径在 80120，D=2.5，D1=5.30，L1=2.42，t=2.2。如图所示：表面粗糙度：由于加工过程中刀具和零件表面之间的摩擦，切削分离时表面金属层的属型变形以及工艺系统的高频振动等原因形成的。加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，对摩擦和磨损、配合、疲劳强度、接触刚度、耐腐蚀性都有很大的影响。按国家标准 GB1031-1995 规定的参数值系列选取，优先采用第一系列的参数值。工作表面、滚动摩擦表面、轴的圆角、沟槽、配合表面、螺纹表面等的粗糙度选取参数值为 Ra1.6um。2定位基准的选择本零件是轴类的装配工件。为避免由于基准不重合而产生的误差，采用两顶尖、三爪自定心卡盘。遵循“基准重合”的原则。由于本轴零件全部表面都需加工，应选外圆及一端面为粗基准，然后通过“互为基准的原则”进行加工。3零件表面加工方法的选择 （机械制造工艺设计简明手册）1) 外圆面，公差等级 IT9 级，表面粗糙度 Ra1.6 um，需要粗0.248车、精车。 （参考表 1.4-6）2。 外圆面，公差等级 IT11 级，0.296表面粗糙度 Ra1.6 um，需要粗车、半精车、精车。 （参考表 1.4-6）2) R36圆弧面，公差等级 IT12 级，表面粗糙度 Ra1.6 um，需要粗车、半精车、精车。 （参考表 1.4-6）3) 切槽 ，内外螺纹退刀槽，槽宽和槽深的公差等级分别为0.24IT13 和 IT14，表面粗糙度 Ra1.6 um，采用切槽刀，粗切、精车。 （参考表 1.4-80）4) 端面，本轴零件的端面为回转体端面，尺寸精度可以要求不高，表面粗糙度为 Ra3.2 um， （参考表 1.4-6）5) 钻、扩， 26、 28 的内孔，公差等级为 IT7，表面粗糙度 Ra1.6 um，因为毛坯时孔为锻出，加工方法先钻孔、扩、绞的先后顺序进行。（参考表 1.4-7）6) M301.5、M461.5的内外螺纹加工公差带分别为 6h、7H，表面粗糙度 Ra1.6 um4选择数控机床数控车床能对轴类或盘类等回转体零件自动地完成内外圆柱面、圆锥表面、圆弧面和直锥螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰等的工作。根据本人设计的轴零件的工艺要求，可以选择经济型数控车床，一般采用步进电机驱动形成开环伺服系统，采用法纳克（FAVNC）数控系统。此类车床结构简单，价格低廉。按照加工轴类零件的装夹和定位基准的要求，选择卡盘顶尖式数控车床，这类车床设置三爪自定心卡盘、普通尾座或数控液压尾座，适合车削较长的轴类零件。根据主轴的配置的要求选择卧式数控车床。数控车床具有加工精度高，能做直线和圆弧插补。数控车床刚性好、制造和对刀精度高，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，能够加工尺寸精度要求较高的零件。由于数控车床的恒线速切削功能，可以选用最佳线速度来切削锥面和端面，使车削后的表面粗糙度值既小又一致。能够加工轮廓形状特别复杂的表面和尺寸难于控制的回转体，而且能比较方便的车削锥面和内外圆柱面螺纹，能够保持加工精度，提高生产效率。所以对本人设计的轴类零件的加工是非常有利。5确定机械加工余量及毛坯尺寸 设计毛坯图5.1 确定机械加工余量 （机械制造工艺设计简明手册）钢质模锻件的机械加工余量按 JB3835-85 确定，根据估算的锻件质量，加工精度及锻件形状复杂系数，由表 2.2-25 可查得除孔以外各表面的加工余量。1) 锻件质量 根据零件成品重量 3.25Kg，估算为 4.15Kg。2) 加工精度 零件各表面为一般加工精度 F1。3) 该锻件的最大直径为 100,长 135。 m 外轮廓包容体= 13.57.85g=8.319Kg210()m 锻件=4.15 Kg=4.15/8.319=0.499按表 2.2-10 可定形状复杂系数为 S2,属于一般级别。4) 机械加工余量 根据锻件重量、F1 、S 2 查表 2.2-25 由此查得直径方向为 1.72.2，水平方向为 1.72.2 ,即锻件各外径的单面余量为 1.72.2，各轴向尺寸的单面余量为 1.72.2。5.2 确定毛坯及尺寸钢质零件的锻造毛坯，其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。该轴零件的结构形状和外廓尺寸，因为该零件阶梯轴相差较大，故采用锻件。在分析本轴零件其各表面皆为 Ra1.6um，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可。毛坯毛坯如表 5.1-1表 5.1-1 轴零件毛坯尺寸()零件尺寸 单边加工余量 锻件尺寸48 0-0.02 2 5296 0-0.02 2 10036 0-0.02 2 405.3 设计毛坯图5.3.1 确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件重量、形状复杂系数及锻件精度等级从有关的表中查得。本零件锻件重量 4.15 Kg，形状复杂系数 S2，45 钢含碳量为 0.42% 0.50%，其最高含碳量为 0.50%。按表 2.2-11，锻件材质系数为 M1，锻件为普通精度等级，则毛坯公差可从表 2.2-13、表 2.2-16 查得。本零件毛坯尺寸允许偏差如表 5.1-2。毛坯同轴度错差允许值为 0.8，残留飞边为 0.8。表 5.3.1-2 轴毛坯尺寸允许偏差()锻件尺寸 偏差 根据 52 1.406 100 5.7 40表 2.2-135.3.2 确定毛坯热处理钢质轴零件毛坯锻造后应安排正火。以消除残留的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得细化均匀的组织，从而改善了加工性。5.3.3 本轴零件毛坯图如 5.3.2-1图 5.3.2-16. 工序设计6.1 制订工艺路线工序 车左端面 粗 半精 精车左端各部、倒角、切外螺纹退刀槽工步 1 车端面工步 2 粗车外轮廓工步 3 半精车外轮廓工步 4 精车外轮廓工步 5 倒角工步 6 切外螺纹退刀槽工步 7 车外螺纹工序 左端面打中心孔工步 1 车左端面中心孔工序 左端钻孔 工步 1 钻孔工序 扩孔工步 1 扩孔工步 2 倒角工序 切内退刀槽及内螺纹工步 1 车内退刀槽工步 2 车内螺纹工序掉头车右端面 粗车 半精车 精车右端各部和切槽工步 1 车端面工步 2 粗车外轮廓工步 3 半精车外轮廓工步 4 精车外轮廓工步 5 切槽工序 清洗工序 热前检查6.2 选择加工设备与工艺装备1) 工序、工序主要是车外圆柱各轮廓表面，由于该轴零件中有圆弧、锥度、切槽、圆弧槽、倒角、外螺纹退刀槽以及外螺纹。数控车床具有加工精度高，能够作直线和圆弧插补，能够加工轮廓形状特别复杂的表面和尺寸难于控制的回转体，能比较方便的车削锥面，能保持加工精度、提高生产效率，故选用数控车床 CAK6140，最大加工直径 310，最大工件车削长度 300，主轴孔直径 76，主轴锥度莫氏 6号，主轴转速级数为无级，转速范围 353500r/min，工作精度圆度0.008，粗糙度 Ra1.6um，主轴功率 15Kw，刀架转为速度 0.6s，控制系统为 FANUC。2) 工序、选取卧式数控车床 CAK6140 型号，最大钻孔直径 35，主轴行程 200，主轴箱行程 200，主轴端面至工作台距离 0750，主轴轴线至导轨距离 300，主轴转速 8 级，范围 502000r/min，进给量 8 级，范围 0.111.6mm/r，电动机功率 7.5Kw，工作台行程325，工作台尺寸 450500。3) 工序、工序，选用卧式数控车床 CAK6140 型，最大工件直径最大工件长度 400 750，加工最大长度 1000，主轴转速 24 级，范围 10 1400，电动机功率 7.5 Kw。车螺纹，加工螺纹范围 1 192。6.3 选择刀具1) 在数控车床上加工的工序，一般都选用硬质合金刀具，加工钢质零件采用机夹式可转位车刀，为了提高生产率几何经济性，可选用可转位车刀（GB5343.1-85，GB5343.2-85）切槽刀宜选用机夹式切槽刀。2) I 型中心钻，d =2.5，l=14，L=35.(GR35-60)；还可以采用不带护锥 60中心钻，d=2.5，D0=8，L=50，l=5.5， （GB35-60） 。3) 锥柄扩孔钻，直径 28，总的长度为 L=270，加工最大长度=150，莫氏圆锥 3 号；直径 30，总的长度为 280，加工最大长度 =160。4) 钻头，硬质合金锥柄麻花钻，d= 26，L=286，l=165(GB1438-78)。5) 螺纹车刀，60普通螺纹车刀 C110 型号，L=10，B=4，C=3，r=0.5。6) 断面车刀，45.6.4 量具的选择本零件属于小批量生产，一般采用通用量具。选择量具的方法有两种；一是根据计量器具的不确定选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。选择时，采用其中的一种方法即可。1) 选择各外圆加工面的量具。工序、工序精加工外圆 达到0.248图纸要求，现按计量器具的不确定度允许值 U1=0.016。根据表 5.1-2，分度值 0.02的游标卡尺，其不确定度数值.UU1，不能选用。必须 UU1，故应该分度值 0.01 的外径百分尺（U=0.016） 。从表 5.2-9 中选择测量范围为 100125，分度值为 0.01 的外径百分尺（GB1216-85）即可满足要求。按照上述方法选择本零件各外圆加工面的量具。加工 外圆面可用分度值 0.05的游标卡尺进行测0.296量，但由于与加工 外圆面是在同一工序中进行，故用表中0.3所列的一种量具即可。2) 选择加工孔用量具， 26、 28扩孔经钻削加工。现按计量器的测量方法极限误差选择其量具。按表 5.1-5，精度系数 K=10%，计量器具测量方法的极限误差min=KT=0.10.02=0.002。查表 5.1-6，可选内径百分尺，从表 3.2-10 中选分度值 0.01，测量范围1575的内径百分表（GB177-87）即可。3) 选择加工槽所用量具，槽经切槽刀加工，切削后的精度要求不是很高，可选用分度值为 0.02，范围 0 100的游标卡尺（GB1214-85）进行测量。4) 螺纹测量，螺纹测量分综合测量和单项测量。因为本零件加工的是普通的 60内外螺纹，所以用普通的螺纹量规测量即可，又由于普通螺纹量规分为工作量规、检验量规、校对量规，其代号参照机械加工工艺手册 表 6.5-1 ，本零件外圆螺纹直径 46，采用通端螺纹环规，代号 T，主要检查工件外螺纹中径和小径；内螺纹直径 30，采用止端螺纹塞规，代号 Z，检查工件内螺纹的中径和小径。 （JB3934-83） 。6.5 确定工序尺寸工序尺寸一般的方法是，由表面加工的最后工序往前推算，最后工序的尺寸按零件图样的要求标注,如图 6.5-1 当无基准转换时，同一边面多次的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。当基准不重合时，毛坯尺寸应用工艺尺寸链解算。当各工序的基本余量和公差确定后，可按下述顺序计算各工序尺寸几毛坯尺寸。终加工（精加工）工序尺寸 B3，尺寸公差T3 由零件图规定， 精加工的工序尺寸 B2=B3+Zbj3，尺寸公差为 T2半精加工的工序尺寸 B1=B2+Zbj2=B3+Zbj3+Zbj2，尺寸公差为 T1 毛坯尺寸 B0=B1+Zbj3+Zbj2+Zbj1，尺寸公差为 T0加工余量为 Zb0=Zbj1+Zbj2+Zbj3 6.5.1 确定圆柱面的工序尺寸圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面根据有关资料已查出本零件各圆柱面的总加工余量（毛坯余量） ，应将总加工余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差安加工的经济加工精度确定。本零件各圆柱表面的加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如表 6.5.1-1 所列。表 6.5.1-1 圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度（）工序双边余量工序尺寸及公差 表面粗糙度加工表面粗 半精精 粗 半精 精 粗 半精 精096.22.51.00.5097.24096.51.026.3 um3.2 um1.6 um3.2.51.00.53.3.6.3 um3.2 um1.6 um048.22.51.00.5049.2048.51.026.3 um3.2 um1.6 um46 1.50.5 46.5 46 6.3 um3.2 um6.5.2 确定轴向工序尺寸 本零件各工序的轴向尺寸如图 6.5.2-1、6.5.2-2、6.5.2-3 所示。图 6.5.2-1 图 6.5.2-2 图6.5.2-3确定各加工表面的工序加工余量 本零件各断面的工序加工余量如表 6.5.2-2 表 6.5.2-2 各端面的工序加工余量 （） 工序 加工表面 总加工余量 工序加工余量 1221.7=1.51Z=1.32313222=1.53=0.51Z=0.5244241.71.71.7=1.3=0.4Z=0.445 6.5.3 确定工序尺寸 、2L1= =25 =34 =25 23L0.13263L= + +4Z=130+0.4+0.5= 130.9 = + +21LZ12=130.9+1.5+1.3=133.7 6.5.4 确定工序尺寸 、 、 、 、 以及走刀32L41L243L路线如图 6.5.4-1。图 6.5.4-1= - -31L263L=130-34-25 =71 = -32L14Z=71-0.5=70.5 = - + 2=70.5-1.5+0.5=69.5 = + +41L36Z45=25+1.7=26.7= +2=26.7+0.5=27.2= +43LZ1=27.2+1.5=28.76.5.5 确定工序尺寸 、 、 、 及走刀路线25L435L4如图 6.5.5-1= -62Z=34-0.4=33.6 = - +24L54=33.6-1.3+0.4=32.7 = +36Z=25+0.4=25.4 = +4L5=25.4+1.3=26.7 铣 削半 精精图 6.5.5-16.5.4 确定切槽的工序尺寸切削槽达到零件图样的要求，该槽的中心与右端面的距离 =481L（如图 6.5.2-3） ，切削槽达到 的要求。0.247 确定切削用量切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据金属机械加工工艺人员手册 （第二版 上海科技级数技术出版社出版）确定本零件各工序的切削用量。7.1.1 工序粗 半精 精车左端各轮廓表面、倒角245、退刀槽加工左端各轮廓表面车圆柱面 和 ，圆弧0.2480.236R2、R20、R5，与加工右端面的方法基本相同，只是左端少加工一段锥面。在粗加工、半精加工以及精加工所用到的切削用量、进给速度以及转速都跟加工右端轮廓面一样。7.1.2 工序 左端钻孔 加工孔 26，刀具选用硬质合金钻头，直径为 26，使用切削液为乳化液。 机械加工工艺手册1) 确定进给量 ，由于孔径较大，故采用数控车床 CAK6140，根据表f3.4-2 查得 =0.260.40/r，选择 =0.35/r。f2) 钻头磨钝标准及刀具寿命，根据表查得钻头的磨钝标准为0.81.2，寿命为 T=75 min。3) 钻孔速度 ， =14， =0.25， =0， =0.4， =0.125 （表vczvxvyum3.4-7）（m/min）zcdvoyumxTafp=28.8 m/min由表 3.4-7 知，钻孔速度的修正系数， =0.88 =0.75 mvklvk= /vvl=19 m/min /10/no d=232r/min查 Z535 型钻床取 =195 r/min，实际切削速度为 =16 r/min 。v7.1.3 工序 扩孔 扩孔主要加工 28和 30，在前面确定刀具时有介绍。 机械加工工艺手册1) 确定进给量 ，根据表 10-72 进给量为 =0.81.2/r，选择f f=0.85/r， =47m/min。( 表 3 .4-7)fv2) 扩孔钻磨钝标准及刀具寿命，扩孔磨钝标准为 0.50.7，寿命为 40min。3) 确定切削速度 和转速 ，由于切削条件的不同，切削速度尚需进vn行修正， =0.88 =1.02 故mklvk= /mvlk=42 m/min/10/no d=477 r/min根据 Z535 型钻床取 =400 r/min，实际扩孔速度 =35m/min 。v7.1.4 工序 车内螺纹退刀槽 主要先进行钻孔、扩孔，才能够车内退刀槽，又由于要加工内外螺纹，所以选择在同一车床上加工，即数控 CAK6140 车床。刀具为硬质合金焊接式内螺纹退刀槽。加工程度上刀具、速度等都有严格的要求。根据表查得速度 =32 m/min，故v10dvn=339 r/min根据车床 CAK6140 转速 =320 r/min，实际速度为 30 m/min。7.1.5 工序车内外螺纹及倒角 车外螺纹 M463（P1.5） ，车内螺纹 M301.5，粗车外螺纹时走刀次数 3 次，精车 2 次，粗车内螺纹走刀次数 4 次，第一次走刀 0.40，最后一次走刀 0.013，切削速度 2643 m/min。 （ 机械制造工艺设计手册 表 7.1-8）1) 车内螺纹并倒角 145，确定螺纹速度 ,内螺纹的螺距为v=1.5， =65，T=63min， =3，车螺纹的切削速度计算公式scvi（金属机械加工人员手册 表 10-154）(m/min)0.973412civTs=27.3m/min0nd=289.6 r/min根据 CA6140 车床转速要求选择 =250 r/min ，实际车螺纹速度=23.5 m/min 。v2) 车外螺纹，确定外螺纹速度 ，外螺纹得螺距为 =1.5，vs=65，T=63 min， =4。 （金属机械加工人员手册 表 10-cvi154）(m/min)0.973412civTs=38.8 m/min0nd=268.4 r/min根据数控 CA6140 车床转速要求选择 =250 r/min ，实际车螺纹速度 =23.5 m/min 。v7.2 工序车端面 粗 半精 精车右端各部在轴零件的右端加工中要车圆锥面 8.5，圆弧面R3、R4、R15、R36，以及圆柱面 ，表面粗糙度达到 Ra1.6um。0.2487.2.1 车端面a) 确定车削深度 ，由于左右单边余量分别为 1.7和 2，但考虑ap到后面几道加工工序，所以左端面选择车削深度为 1.3，右端面选择车削深度为 1.5，一次走刀完成。b) 确定进给量 ，根据表 10-118， =0.20.3/r，按车端面钻f f中心孔机床的进给量要求 =0.3/r。fc) 确定车刀磨钝标准，根据表 10-107，车削后刀面允许的磨损量0.50.6，其最大磨损量为 0.6。d) 确定切削速度 ，切削速度 可根据公式计算，也可直接由表中查vv出，根据表。 。 。 。 。选用 YT15 硬质合金铣刀加工 =670 钢材，bMpa2， 0.3/r，切削速度为 5080m/min，根据车端面apf刀的车削要求选择 =65m/min。v10vnd= r/min6548=431 r/min按车端面机床说明书转速 =450 r/min，实际切削速度 =68 m/min。nv7.2.2 粗车右端各轮廓表面 1) 粗加工时选择的刀具为机夹式车刀（硬质合金车刀）YT5，根据机械加工工艺手册表 2.4-3 查得车刀刀杆尺寸 2525，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前角刀面 =12，后角 =6，r。 a。主偏角 =75，副偏角 =10，刃倾角 =0。刀尖圆弧半径kr/rks=0.8。切削深度 =2.5，进给量为 =1.0/r。apf2) 选择车刀磨钝标准及耐用度，根据表 2.4-1 查得粗车磨损限度为1.01.4，表 2.4-2 车刀耐用度为 3600 。(s)T3) 切削速度 ，查表为 =136m/min，查表 8.4-12 进行修正，查出修vv正系数为 =0.82 故mk=1360.82=112 m/min/v/10/vno d=739 r/min根据数控车床的转速选择 =685 r/min，实际速度 =103m/min。v7.2.3 半精车右端各轮廓表面所选用的刀具跟粗加工的刀具相同，加工的方法也基本相同，要求表面粗糙度达到 Ra3.2um。 机械加工工艺手册1) 根据加工时的要求选择切削深度为 =1.0，ap2) 确定进给量 ，根据表 8.4-2 查出 的范围 0.350.8/r 按机f f床的要求选择 =0.6/r。3) 切削速度 ， =103m/min，按表 8.4-12 进行修正，查出修正系数v为 =0.78 故mk=1030.78=80.3 m/min/v/10/vno d=532 r/min根据选择的数控车床 MJ460 的转速为 =520 r/min，实际速度为 =78.4 vm/min。7.2.4 精车右端各轮廓表面在精车的过程中，各轮廓表面粗糙度为 Ra1.6um，选择刀具刃倾角参考值表 8.2-65， =2，刀尖圆弧半径 =0.4 。车刀刀杆尺寸s3225， =170 。表 8.2-58，前角 =10，后角 =7，主偏角l r。 a。=30。kr进给量 ，根据表 8.2-67 查知，最大进给量为 0.100.35/r，选f择进给量为 =0.11/r。确定切削速度 ，查表速度为 =115m/min，修正系数 =0.81 故vvmvk=1150.81=93.1m/min/ /10/vno d =617 r/min根据选择的数控车床 CAK6140 的转速为 =910 r/min，实际速度 =93 nvm/min。7.2.5 切槽切槽 ，选择硬质合金切槽刀 YT5，前角 =8，后角 =5，0.24 r。 a。切削刃形状为平面刃，副偏角 =2，切刃宽度为 5和 4，切削用量/rk范围 0.130.22/r，选择 =0.10/r ， =41m/min 修正数为f f v=0.63。mvk= /vmvk=25.8m/min/10/no d=342r/min根据选择的数控车床 CAK6140 的转速选择 =350 r/min，实际速度 n=26 m/min。v8 填写数控加工工艺卡片产品代号 零（部）件代号 部件名称备注数控加工工艺过程卡零件名称零件材料 毛坯种类 毛坯硬度 毛重/kg 净重/kg 每车件数轴 45 钢 锻件 350HBS 4.15Kg 3.25Kg工 序 号工序名称及内容 设备名称 夹具 刀具 量具 辅具 切削液 T 单件工时负荷/% 切两端面打中心孔 卧式数控车床 CAK6140三爪卡盘 45断面刀。中心钻0300;0.02深度尺样板 粗、半精、精加工右端各部以及切槽024.卧式数控车床CAK6140三爪卡盘 机夹式可转位外圆车刀以及机夹式切槽刀分度值为0.02，范围 0 100的游标卡尺，分度值 0.01的外径百分尺乳化液 掉头粗、半精、精加工左端各部 切外螺纹退刀槽卧式数控车床CAK6140三爪卡盘 机夹式可转位外圆车刀以及机夹式切槽刀分度值为0.02，范围 0 100的游标卡尺，分度值 0.01的外径百分尺乳化液 钻孔 26卧式数控车床CAK6140三爪卡盘 硬质合金锥柄麻花钻1575的内径百分表乳化液 扩孔 、26、8卧式数控车床CAK6140三爪卡盘 锥柄扩孔钻 1575的内径百分表乳化液 切内螺纹退刀槽 卧式数控车床 CAK6140三爪卡盘 硬质合金焊接式内螺纹退刀槽分度值 0.01的外径百分尺乳化液 车内外螺纹 卧式数控车床 CAK6140三爪卡盘 螺纹车刀 通端螺纹环规 止端螺纹塞规乳化液 清洗 清洗机 热前检查编制审核 批准 共 1 页 第 1 页8.1 数控加工工艺过程卡8.2 数控加工工序卡数控加工工序卡产品代号 零（部）件代号 零（部）件名称 工序名称数控加工工序卡 工序 粗、半精、精加工右端各部以及切槽材料名称 材料牌号45 钢 20CrMnTi机床名称 机床型号数控车床 数控车床 CAK6140夹具名称 夹具编号三爪卡盘 顶尖切削液乳化液备注工步 工作内容 刀具 量具主轴转速S（r/min）背吃刀量进给速度F（mm/r）1粗车、半精车、精车圆锥面、圆柱面 ，圆弧 R5、R30.248机夹式可转位外圆车刀 分度值为 0.02，范围 0 100的游标卡尺，分度值 0.01 的外径百分尺685、910、9101.25、0.5、0.25 103、782 车左外退刀槽 退槽刀分度值为 0.02，范围 0 100的游标卡尺450 0.2 803 车左外螺纹 螺纹刀 采用通端螺纹环规，代号 T 4004 钻孔 26锥柄麻花钻选内径百分尺，选分度值 0.01，测量范围1575的内径百分表（GB177-87）450 0.2 905 扩 、 2830锥柄扩孔钻选内径百分尺，选分度值 0.01，测量范围1575的内径百分表（GB177-87）450 0.2 906 车内退刀槽 内退槽刀分度值为 0.02，范围 0 100的游标卡尺450 0.2 907 车内螺纹 内螺纹刀 采用止端螺纹塞规，代号 Z 4508粗、半精、精车圆锥面、圆柱面 、 ，圆弧0.2480.236R3、R36、R15机夹式可转位外圆车刀 分度值为 0.02，范围 0 100的游标卡尺，分度值 0.01 的外径百分尺910 0.259 切槽 0. 机夹可转位车刀 分度值 0.01 的外径百分尺 350 0.8 26更改标记 数量 文件 号 签字 日期 编制 审核 批准 日期8.3 数控加工刀具卡产品代号 零（部）件代号 零（部）件 名称 零件名称数控加工刀具卡零件材料 45 钢 毛坯种类 锻件 零件图号序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 刀尖半径 mm 备注 T01 端面刀 1 左右端面 T02 机夹可转位车刀PCGC12525-09Q 1粗车半精以及精加工圆锥面、圆柱面、 46、 ，圆0.248弧R5、R2、R20、R36、R4、R150.8 T03 车外槽刀 1 切外槽 T04 外螺纹刀 1 外螺纹 M463 T05 锥柄麻花钻 1 钻 26 T06 锥柄扩孔钻 1 扩 、 830 T07 车内槽刀 1 车内槽 T08 内螺纹刀 1 内螺纹 M301.5刀具调整简图编制 审核 批准 年 月 日 共 页 第 页8.4 刀具运动轨迹及坐标值工序的刀具运动轨迹及坐标值比 例 共 2 页四川职业技术学院刀具运行轨迹图1 : 1 第 1 页零件图号 2005 零件名称 轴程序编号 O0703 车床类型 数控 CAK6140刀具号 刀具直径 半径补偿 刀具长度T01 2mm 60T02 3mm 70T03 2mm 60T04 4mm 601. 车端面2车锥面锥度为 8.53. 车圆弧 R3、R36、R4、R154. 切槽 04.2备注 该轨迹图中各点的坐标值见续表9 数控加工程序单主程序： O0703结合刀具轨迹图确定轨迹的各基点的坐标数值，为了减少编程工作量，提高编程质量，运用循环功能，结合 FANUC 数控系统的编程特点，编制出该零件的加工程序如下表。O0703M03S600T0202 G00X105Z2G71U2R1G71P10Q20U0.4W0.2F0.2N10G00X44G01Z0F0.1X46Z-1Z-21X48Z-31G02X54Z-34R3G01X86G03X96Z-39R5N20G01Z-60G00X100Z100M05M00G00X44Z2M03S1000T0202G70P10Q20G00X100Z100M03S400T0303G00X50Z-21G01X44G00X100Z100T0404G0048Z2G92X46Z-18F1.5X45.2X44.6X44.2X44.04X44.04G00X100Z100车左内槽以及内螺纹M03S400T0707G00X20Z-16X24G01X34G00X20Z100T0808G00X32Z2G92X30Z-14F1.5X30.4X30.8X31.2X31.4X31.8X31.96X31.96G00X100Z100M05M30掉头车右端M03S400T0202G00X105Z2G71U2R1G71P3040U0